|
Zu diesem Buch – sowie zu vielen weiteren dpunkt.büchern – können Sie auch das entsprechende E-Book im PDF-Format herunterladen. Werden Sie dazu einfach Mitglied bei dpunkt.plus+: www.dpunkt.plus |
Eine praktische, projektbasierte Programmiereinführung
2., überarbeitete und aktualisierte Auflage
Eric Matthes
Lektorat: Dr. Michael Barabas
Fachgutachter: Kenneth Love
Copy-Editing: Ursula Zimpfer, Herrenberg
Übersetzung & Satz: G&U Language & Publishing Services GmbH, Flensburg, www.GundU.com
Herstellung: Stefanie Weidner
Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, www.exclam.de
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
ISBN:
Print978-3-86490-735-7
PDF978-3-96910-031-8
ePub978-3-96910-032-5
mobi978-3-96910-033-2
2., überarbeitete und aktualisierte Auflage 2020
Translation Copyright für die deutschsprachige Ausgabe © 2020 dpunkt.verlag GmbH
Wieblinger Weg 17
69123 Heidelberg
Copyright © 2019 by Eric Matthes. Title of English-language original: Python Crash Course, 2nd Edition: A Hands-On, Project-Based Introduction to Programming, ISBN 978-1-59327-928-8, published by No Starch Press. German-language edition copyright © 2020 by dpunkt.verlag. All rights reserved.
Hinweis:
Dieses Buch wurde auf PEFC-zertifiziertem Papier aus nachhaltiger Waldwirtschaft gedruckt. Der Umwelt zuliebe verzichten wir zusätzlich auf die Einschweißfolie.
Schreiben Sie uns:
Falls Sie Anregungen, Wünsche und Kommentare haben, lassen Sie es uns wissen: hallo@dpunkt.de.
Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen.
Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Verlag noch Übersetzer können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen.
5 4 3 2 1 0
Der Autor
Der Fachgutachter
Danksagung
Vorwort zur zweiten Auflage
Einleitung
Teil 1 Grundlagen
1 Erste Schritte
Die Programmierumgebung einrichten
Python-Versionen
Python-Codeausschnitte ausführen
Der Editor Sublime Text
Python auf verschiedenen Betriebssystemen
Python unter Windows
Python unter macOS
Python unter Linux
Das Hello-World-Programm ausführen
Sublime Text auf die richtige Python-Version einstellen
Hello_world.py ausführen
Fehlersuche
Python-Programme im Terminal ausführen
Unter Windows
Unter Linux und macOS
Zusammenfassung
2 Variablen und einfache Datentypen
Was bei der Ausführung von hello_world.py wirklich geschieht
Variablen
Variablen benennen und verwenden
Fehler bei Variablennamen vermeiden
Variablen sind Etiketten
Strings
Groß- und Kleinschreibung mithilfe von Methoden ändern
Variablen in Strings verwenden
Weißraum hinzufügen
Weißraum entfernen
Syntaxfehler bei der Stringverarbeitung vermeiden
Zahlen
Integer
Fließkommazahlen
Integer und Fließkommazahlen
Unterstriche in Zahlen
Mehrfachzuweisung
Konstanten
Kommentare
Wie werden Kommentare geschrieben?
Was für Kommentare sind sinnvoll?
The Zen of Python
Zusammenfassung
3 Eine Einführung in Listen
Was sind Listen?
Elemente in einer Liste ansprechen
Indizes beginnen bei 0, nicht bei 1
Einzelne Werte aus einer Liste verwenden
Elemente ändern, hinzufügen und entfernen
Elemente in einer Liste ändern
Elemente zu einer Liste hinzufügen
Elemente aus einer Liste entfernen
Listen ordnen
Listen mit sort() dauerhaft sortieren
Listen mit der Funktion sorted() vorübergehend sortieren
Listen in umgekehrter Reihenfolge ausgeben
Die Länge einer Liste ermitteln
Indexfehler vermeiden
Zusammenfassung
4 Mit Listen arbeiten
Eine komplette Liste durchlaufen
Die Schleife im Detail
Weitere Aufgaben in einer for-Schleife erledigen
Aktionen nach der for-Schleife
Einrückungsfehler vermeiden
Vergessene Einrückung der ersten Zeile in einer Schleife
Vergessene Einrückung nachfolgender Zeilen
Unnötige Einrückung
Unnötige Einrückung nach einer Schleife
Vergessener Doppelpunkt
Numerische Listen
Die Funktion range()
Numerische Listen mithilfe von range() aufstellen
Einfache Statistiken für numerische Listen
Listennotation
Teillisten
Einen Slice erstellen
Einen Slice in einer Schleife durchlaufen
Listen kopieren
Tupel
Ein Tupel definieren
Die Werte in einem Tupel durchlaufen
Tupel überschreiben
Code formatieren
Die Gestaltungsrichtlinien
Einrückung
Zeilenlänge
Leerzeilen
Zusammenfassung
5 if-Anweisungen
Ein einfaches Beispiel
Bedingungen
Prüfung auf Gleichheit
Groß- und Kleinschreibung bei der Prüfung auf Gleichheit
Prüfung auf Ungleichheit
Numerische Vergleiche
Prüfung auf mehrere Bedingungen
Prüfung auf Vorhandensein eines Werts in einer Liste
Prüfung auf Abwesenheit eines Werts in einer Liste
Boolesche Ausdrücke
if-Anweisungen
Einfache if-Anweisungen
if-else-Anweisungen
Die if-elif-else-Kette
Mehrere elif-Blöcke
Den else-Block weglassen
Mehrere Bedingungen prüfen
if-Anweisungen für Listen
Prüfung auf besondere Elemente
Prüfung auf nicht leere Liste
Mehrere Listen verwenden
if-Anweisungen gestalten
Zusammenfassung
6 Dictionaries
Ein einfaches Dictionary
Umgang mit Dictionaries
Zugriff auf die Werte in einem Dictionary
Schlüssel-Wert-Paare hinzufügen
Ein leeres Dictionary als Ausgangspunkt
Werte in einem Dictionary ändern
Schlüssel-Wert-Paare entfernen
Ein Dictionary aus ähnlichen Objekten
Mit get() auf Werte zugreifen
Dictionaries in einer Schleife durchlaufen
Alle Schlüssel-Wert-Paare durchlaufen
Alle Schlüssel in einem Dictionary durchlaufen
Die Schlüssel in einem Dictionary geordnet durchlaufen
Alle Werte in einem Dictionary durchlaufen
Verschachtelung
Dictionaries in einer Liste
Listen in einem Dictionary
Dictionaries in einem Dictionary
Zusammenfassung
7 Benutzereingaben und while-Schleifen
Die Funktion input()
Klar verständliche Eingabeaufforderungen schreiben
Verwendung von int() für numerische Eingaben
Der Modulo-Operator
while-Schleifen
while-Schleifen in Aktion
Programmbeendigung durch den Benutzer
Flags
Eine Schleife mit break verlassen
Die Anweisung continue
Endlosschleifen vermeiden
while-Schleifen für Listen und Dictionaries
Elemente von einer Liste in eine andere verschieben
Alle Vorkommen eines Wertes aus einer Liste entfernen
Ein Dictionary mit Benutzereingaben füllen
Zusammenfassung
8 Funktionen
Funktionen definieren
Informationen an eine Funktion übergeben
Argumente und Parameter
Argumente übergeben
Positionsabhängige Argumente
Schlüsselwortargumente
Standardwerte
Verschiedene Formen für Funktionsaufrufe
Argumentfehler vermeiden
Rückgabewerte
Einen einfachen Wert zurückgeben
Optionale Argumente
Ein Dictionary zurückgeben
Funktionen in einer while-Schleife
Eine Liste übergeben
Eine Liste mithilfe einer Funktion ändern
Die Änderung einer Liste in einer Funktion verhindern
Beliebig viele Argumente übergeben
Positionsabhängige Argumente und Argumente beliebiger Anzahl kombinieren
Beliebig viele Schlüsselwortargumente übergeben
Funktionen in Modulen speichern
Ein komplettes Modul importieren
Einzelne Funktionen importieren
Eine Funktion mit »as« umbenennen
Ein Modul mit »as« umbenennen
Alle Funktionen eines Moduls importieren
Gestaltung von Funktionen
Zusammenfassung
9 Klassen
Eine Klasse erstellen und verwenden
Die Klasse Dog erstellen
Eine Instanz einer Klasse anlegen
Mit Klassen und Instanzen arbeiten
Die Klasse Car
Einen Standardwert für ein Attribut festlegen
Attributwerte bearbeiten
Vererbung
Die Methode __init__() für eine Kindklasse
Attribute und Methoden der Kindklasse definieren
Methoden der Elternklasse überschreiben
Instanzen als Attribute
Reale Objekte modellieren
Klassen importieren
Eine einzelne Klasse importieren
Mehrere Klassen in einem Modul speichern
Mehrere Klassen aus einem Modul importieren
Ein gesamtes Modul importieren
Alle Klassen eines Moduls importieren
Ein Modul in ein Modul importieren
Aliase verwenden
Ihren eigenen Arbeitsablauf finden
Die Standardbibliothek von Python
Gestaltung von Klassen
Zusammenfassung
10 Dateien und Ausnahmen
Aus Dateien lesen
Eine gesamte Datei lesen
Dateipfade
Zeilenweises Lesen
Eine Liste aus den Zeilen einer Datei erstellen
Dateiinhalte verarbeiten
Große Dateien: eine Million Stellen
Ist Ihr Geburtsdatum in Pi enthalten?
In Dateien schreiben
In eine leere Datei schreiben
Mehrere Zeilen schreiben
Text an eine Datei anhängen
Ausnahmen
Division durch null
try-except-Blöcke
Abstürze mithilfe von Ausnahmen verhindern
Der else-Block
Datei nicht gefunden
Text analysieren
Umgang mit mehreren Dateien
Fehler stillschweigend übergehen
Welche Fehler sollten Sie melden und welche nicht?
Daten speichern
json.dump() und json.load()
Benutzergenerierte Daten speichern und lesen
Refactoring
Zusammenfassung
11 Code testen
Funktionen testen
Unit Tests und Testfälle
Ein bestandener Test
Ein nicht bestandener Test
Was tun bei einem nicht bestandenen Test?
Neue Tests hinzufügen
Klassen testen
Verschiedene Zusicherungsmethoden
Eine Beispielklasse zum Testen
Die Klasse AnonymousSurvey testen
Die Methode setUp()
Zusammenfassung
Teil 2 Projekte
Alien Invasion – ein Python-Spiel
Datenvisualisierung
Webanwendungen
Projekt 1: Alien Invasion
12 Das eigene Kampfschiff
Das Projekt planen
Pygame installieren
Erste Schritte für das Spielprojekt
Ein Pygame-Fenster anlegen und auf Benutzereingaben reagieren
Die Hintergrundfarbe festlegen
Eine Klasse für Einstellungen anlegen
Das Bild eines Raumschiffs hinzufügen
Die Klasse Ship
Das Schiff auf den Bildschirm zeichnen
Refactoring: Die Methoden _check_events() und _update_screen()
Die Methode _check_events()
Die Methode _update_screen()
Das Schiff bewegen
Auf Tastenbetätigungen reagieren
Kontinuierliche Bewegung
Bewegung nach rechts und links
Die Geschwindigkeit des Schiffes anpassen
Den Bewegungsbereich des Schiffes einschränken
Refactoring von _check_events()
Beenden mit Q
Das Spiel im Vollbildmodus ausführen
Zwischenstand
alien_invasion.py
settings.py
ship.py
Geschosse
Einstellungen für Geschosse hinzufügen
Die Klasse Bullet
Geschosse in Gruppen speichern
Geschosse abfeuern
Alte Geschosse löschen
Die Anzahl der Geschosse begrenzen
Die Methode _update_bullets()
Zusammenfassung
13 Die Außerirdischen
Überblick über das Projekt
Das erste Invasionsschiff
Die Klasse Alien
Eine Instanz von Alien erstellen
Die Invasionsflotte erstellen
Wie viele Invasionsschiffe passen in eine Reihe?
Reihen von Invasionsschiffen erstellen
Refactoring von _create_fleet()
Reihen hinzufügen
Die Flotte in Bewegung setzen
Die Invasoren nach rechts bewegen
Einstellungen für die Flugrichtung der Flotte
Auf Randberührungen prüfen
Sinken und Flugrichtung ändern
Invasoren abschießen
Kollisionen von Geschossen erkennen
Größere Geschosse zu Testzwecken
Die Flotte auffüllen
Die Geschosse beschleunigen
Refactoring von _update_bullets()
Spielende
Kollisionen zwischen Invasoren und dem eigenen Schiff erkennen
Auf Kollisionen zwischen Invasoren und dem eigenen Schiff reagieren
Wenn Invasoren den unteren Bildschirmrand erreichen
Game over!
Welche Teile des Spiels müssen ausgeführt werden?
Zusammenfassung
14 Das Wertungssystem
Eine Play-Schaltfläche hinzufügen
Die Klasse Button
Die Schaltfläche auf den Bildschirm zeichnen
Das Spiel starten
Das Spiel zurücksetzen
Die Play-Schaltfläche deaktivieren
Den Mauszeiger ausblenden
Levels
Die Geschwindigkeitseinstellungen ändern
Die Geschwindigkeit zurücksetzen
Die Punktwertung
Den Punktestand anzeigen
Eine Anzeigetafel erstellen
Den Punktestand bei jedem Abschuss erhöhen
Den Punktestand zurücksetzen
Alle Treffer berücksichtigen
Den Punktwert erhöhen
Den Punktestand runden
Highscore
Das Level anzeigen
Die Anzahl der verfügbaren Schiffe anzeigen
Zusammenfassung
Projekt 2: Datenvisualisierung
15 Daten generieren
Matplotlib installieren
Einfache Liniendiagramme
Beschriftung und Linienstärke ändern
Das Diagramm korrigieren
Vordefinierte Formatierungen verwenden
Einzelne Punkte mit scatter() darstellen und gestalten
Eine Folge von Punkten mit scatter() ausgeben
Daten automatisch berechnen
Eigene Farben festlegen
Eine Colormap verwenden
Diagramme automatisch speichern
Zufallsbewegungen
Die Klasse RandomWalk
Richtungen wählen
Den Zufallspfad als Diagramm ausgeben
Mehrere Zufallspfade erstellen
Den Pfad gestalten
Würfeln mit Plotly
Plotly installieren
Die Klasse Die
Würfeln
Die Ergebnisse analysieren
Ein Histogramm erstellen
Ergebnisse bei zwei Würfeln
Würfel unterschiedlicher Flächenzahl
Zusammenfassung
16 Daten herunterladen
Das Dateiformat CSV
CSV-Spaltenköpfe analysieren
Die Spaltenköpfe und ihre Position ausgeben
Daten entnehmen und lesen
Daten in einem Temperaturdiagramm darstellen
Das Modul datetime
Datumsangaben im Diagramm darstellen
Ein Diagramm für einen längeren Zeitraum
Eine zweite Datenreihe darstellen
Einen Diagrammbereich einfärben
Fehlerprüfung
Daten selbst herunterladen
Globale Daten im JSON-Format visualisieren
Erdbebendaten herunterladen
JSON-Daten untersuchen
Eine Liste aller Erdbeben aufstellen
Die Stärken entnehmen
Ortsdaten entnehmen
Eine Weltkarte zeichnen
Eine andere Möglichkeit zur Angabe von Diagrammdaten
Die Größe der Markierungen anpassen
Die Farben der Markierungen anpassen
Weitere Farbpaletten
Maustext hinzufügen
Zusammenfassung
17 APIs
Web-APIs
Git und GitHub
Daten mithilfe eines API-Aufruf anfordern
Das Paket requests installieren
API-Antworten verarbeiten
Das Antwort-Dictionary verarbeiten
Ein Überblick über die höchstbewerteten Repositories
Grenzwerte für die API-Aufrufrate
Angaben zu Repositories mit Plotly visualisieren
Plotly-Diagramme verbessern
Eigenen Maustext hinzufügen
Links zu dem Diagramm hinzufügen
Mehr über Plotly und die GitHub-API
Die API von Hacker News
Zusammenfassung
Projekt 3: Webanwendungen
18 Erste Schritte mit Django
Ein Projekt einrichten
Eine Spezifikation schreiben
Eine virtuelle Umgebung erstellen
Die virtuelle Umgebung aktivieren
Django installieren
Ein Projekt in Django erstellen
Die Datenbank erstellen
Das Projekt anzeigen
Eine App anlegen
Modelle definieren
Modelle aktivieren
Die Admin-Site von Django
Das Modell für die Einträge definieren
Das Modell Entry in die Datenbank aufnehmen
Das Modell Entry auf der Admin-Site registrieren
Die Django-Shell
Seiten erstellen: die Startseite von Learning Log
Eine URL zuordnen
Eine Ansicht schreiben
Eine Vorlage schreiben
Weitere Seiten erstellen
Vererbung bei Vorlagen
Die Seite Topics
Einzelne Fachgebietsseiten
Zusammenfassung
19 Benutzerkonten
Dateneingabe durch die Benutzer
Neue Fachgebiete hinzufügen
Neue Einträge hinzufügen
Einträge bearbeiten
Benutzerkonten einrichten
Die App users
Die Anmeldeseite
Abmelden
Die Registrierungsseite
Die Benutzer als Besitzer ihrer eigenen Daten
Den Zugriff mit @login_required beschränken
Daten mit Benutzern verknüpfen
Den Zugriff auf die Fachgebiete auf die zuständigen Benutzer einschränken
Die Fachgebiete eines Benutzers schützen
Die Seite edit_entry schützen
Neue Fachgebiete dem aktuellen Benutzer zuordnen
Zusammenfassung
20 Eine App gestalten und bereitstellen
Learning Log gestalten
Die App django-bootstrap4
Learning Log mit Bootstrap gestalten
Änderungen an base.html
Die Startseite mit einem Jumbotron gestalten
Das Anmeldeformular gestalten
Die Seite Topics gestalten
Einträge auf den Fachgebietsseiten gestalten
Learning Log bereitstellen
Ein Heroku-Konto anlegen
Die Heroku-Befehlszeile installieren
Die erforderlichen Pakete installieren
Die Datei requirements.txt erstellen
Die Python-Laufzeitversion angeben
Die Datei settings.py für Heroku anpassen
Ein Procfile zum Starten der Prozesse erstellen
Mit Git den Überblick über die Projektdateien bewahren
Die Datenbank auf Heroku einrichten
Die Heroku-Bereitstellung verbessern
Das Onlineprojekt schützen
Änderungen mit Commit bestätigen und übertragen
Umgebungsvariablen auf Heroku einrichten
Eigene Fehlerseiten erstellen
Weiterentwicklung des Projekts
Die Einstellung SECRET_KEY
Projekte auf Heroku löschen
Zusammenfassung
Nachwort
Anhang
A Installation und Fehlerbehebung
Python unter Windows
Den Python-Interpreter finden
Python zur Pfadvariablen hinzufügen
Python neu installieren
Python unter macOS
Homebrew installieren
Python unter Linux
Schlüsselwörter und integrierte Funktionen
Python-Schlüsselwörter
Integrierte Python-Funktionen
B Texteditoren und IDEs
Die Einstellungen von Sublime Text anpassen
Tabulatoren in Leerzeichen umwandeln
Den Zeilenlängenmarker festlegen
Codeblöcke einrücken und Einrückungen aufheben
Codeblöcke auskommentieren
Die Konfiguration speichern
Weitere Anpassungen
Weitere Texteditoren und IDEs
IDLE
Geany
Emacs und Vim
Atom
Visual Studio Code
PyCharm
Jupyter Notebooks
C Hilfe finden
Erste Schritte
Versuchen Sie es erneut
Legen Sie eine Pause ein
Nutzen Sie das Onlinematerial zu diesem Buch
Online nach Hilfe suchen
Stack Overflow
Die offizielle Python-Dokumentation
Offizielle Dokumentation der Bibliotheken
r/learnpython
Blogs
IRC (Internet Relay Chat)
Ein IRC-Konto anlegen
Hilfreiche Kanäle
IRC-Kultur
Slack
Discord
D Versionssteuerung mit Git
Git installieren
Git unter Windows installieren
Git unter macOS installieren
Git unter Linux installieren
Git konfigurieren
Ein Projekt anlegen
Dateien ignorieren
Ein Repository initialisieren
Den Projektstatus überprüfen
Dateien zum Repository hinzufügen
Einen Commit durchführen
Das Protokoll einsehen
Der zweite Commit
Änderungen zurücknehmen
Vorherige Commits auschecken
Das Repository löschen
Stichwortverzeichnis
Für meinen Vater, der sich immer Zeit genommen hat, meine Fragen über Programmierung zu beantworten, und für Ever, der gerade anfängt, mir seine Fragen zu stellen.
Eric Matthes ist High-School-Lehrer für Naturwissenschaften und Mathematik in Alaska und gibt dort auch Einführungskurse in Python. Programme schreibt er seit dem Alter von fünf Jahren. Zurzeit konzentriert er sich darauf, Software zu entwickeln, die Lernverfahren effizienter machen soll und die Vorteile von Open-Source-Programmen auf den Bildungsbereich überträgt. Seine Freizeit verbringt er mit Klettern und mit seiner Familie.
Kenneth Love arbeitet schon seit vielen Jahren als Python-Programmierer, Lehrer und Organisator von Konferenzen. Er ist auf vielen Konferenzen als Redner und Lehrer aufgetreten und war selbstständig tätig als Python- und Django-Programmierer. Zurzeit arbeitet er als Softwareingenieur für O’Reilly Media. Außerdem gehört er zu den Urhebern des Pakets django-braces, das mehrere praktische Mixins für die klassengestützten Ansichten in Django bietet. Auf Twitter können Sie ihm als @kennethlove folgen.
Ohne die wunderbaren und äußerst professionellen Mitarbeiter bei No Starch Press wäre dieses Buch nicht möglich gewesen. Bill Pollock lud mich ein, ein Einführungsbuch zu schreiben, und ich weiß dieses ursprüngliche Angebot sehr zu schätzen. Tyler Ortman hat mir bei der Konzeption dabei geholfen, meinen Gedanken Form zu geben, die ersten Rückmeldungen von Liz Chadwick und Leslie Shen zu den einzelnen Kapiteln waren von unschätzbarem Wert, und Anne Marie Walker hat mir geholfen, viele Teile des Buches klarer zu gestalten. Riley Hoffman hat alle meine Fragen darüber beantwortet, wie man ein komplettes Buch zusammenstellt, und aus meinem Werk mit viel Geduld ein wunderbares, fertiges Produkt gemacht.
Ich möchte auch Kenneth Love danken, dem Fachgutachter für dieses Buch. Ich habe ihn auf einem PyCon kennengelernt habe, und seitdem war sein Engagement für Python und die Python-Community mir stets eine Quelle professioneller Anregung. Kenneth hat nicht nur einfach die Fakten überprüft, sondern das Buch darauf durchgesehen, dass es Anfängern ein solides Verständnis von Python und der Programmierung im Allgemeinen gibt. Für jegliche Unsauberkeiten, die noch in dem Buch vorhanden sein sollten, bin ich jedoch ganz allein verantwortlich.
Des Weiteren möchte ich meinem Vater danken, der mich schon in sehr jungen Jahren in die Programmierung einführte und dabei keine Angst davor hatte, dass ich seinen Computer beschädigen könnte. Meiner Frau Erin danke ich für ihre Unterstützung und Ermutigung, während ich dieses Buch schrieb, und meinem Sohn Ever für seine Neugier, die mich an jedem Tag aufs Neue inspiriert.
Die Reaktion auf die erste Auflage von Python Crashkurs war überwältigend positiv. Es wurden einschließlich der Übersetzungen in acht Sprachen mehr als 500.000 Exemplare gedruckt. Ich erhielt Briefe und E-Mails von Lesern, sowohl von Zehnjährigen als auch von Rentnern, die in ihrer Freizeit programmieren lernen möchten. Python Crashkurs wird im Sekundarstufenunterricht, aber auch in Hochschulkursen eingesetzt. Studenten, an die anspruchsvollere Lehrbücher ausgeteilt wurden, haben Python Crashkurs als ergänzenden Text für ihren Kurs benutzt und waren sehr zufrieden damit. Das Buch wird verwendet, um die Programmierfähigkeit für den Beruf zu verbessern und um an Privatprojekten zu arbeiten. Kurzum, es wird so vielfältig genutzt, wie ich es mir gewünscht habe.
Es war überaus erfreulich, eine zweite Auflage von Python Crashkurs zu schreiben. Auch wenn Python eine ausgereifte Sprache ist, entwickelt sie sich wie jede andere Sprache weiter. Meine Absicht bei der Überarbeitung des Buches bestand darin, es effizienter und einfacher zu machen. Da es keinen Grund mehr gibt, Python 2 zu lernen, konzentriert sich diese Auflage ausschließlich auf Python 3. Da sich viele Python-Pakete jetzt leichter installieren lassen, wurden auch die Anweisungen zur Einrichtung und Installation vereinfacht. Des Weiteren habe ich einige Themen ergänzt, von denen Sie als Leser profitieren können, und einige Abschnitte auf den neuesten Stand gebracht, um neue, einfachere Möglichkeiten darzustellen, die es jetzt zur Erledigung von Aufgaben in Python gibt. Außerdem habe ich einige Abschnitte deutlicher formuliert, in denen Aspekte der Sprache nicht klar genug dargestellt wurden. Alle Projekte wurden unter Zuhilfenahme weitverbreiteter, gut gepflegter Bibliotheken komplett überarbeitet, die Sie auch vertrauensvoll für Ihre eigenen Projekte einsetzen können.
Der folgende Überblick führt besondere Änderungen auf, die ich in dieser zweiten Auflage vorgenommen habe:
Vielen Dank dafür, dass Sie Python Crashkurs lesen! Wenn Sie irgendwelche Rückmeldungen oder Fragen an mich haben, können Sie sich gern an mich wenden.
Jeder Programmierer kann Ihnen erzählen, wie er gelernt hat zu programmieren und sein erstes Programm geschrieben hat. Ich habe als Kind damit angefangen, als mein Vater für die Digital Equipment Corporation arbeitete, einem der bahnbrechenden Unternehmen des modernen Computerzeitalters. Mein erstes Programm schrieb ich auf einem Computer aus einem Bausatz, den mein Vater im Keller zusammengebastelt hatte. Er bestand lediglich aus einem nackten Motherboard mit einer Tastatur und einer Bildröhre als Monitor. Mein erstes Programm war ein einfaches Zahlenratespiel, das wie folgt ablief:
Ich habe mir eine Zahl ausgedacht! Versuche sie zu erraten: 25
Zu niedrig! Versuche es noch einmal: 50
Zu hoch! Versuche es noch einmal: 42
Richtig! Möchtest du noch einmal spielen? (ja/nein) nein
Danke fürs Spielen!
Ich werde nie vergessen, wie stolz ich war, dass meine Familie ein Spiel spielte, das ich selbst geschrieben hatte und das tatsächlich so funktionierte wie beabsichtigt.
Diese erste Erfahrung hatte eine bleibende Wirkung auf mich. Es ist sehr befriedigend, etwas zu erschaffen, das einen Zweck erfüllt oder ein Problem löst. Heute schreibe ich Software, die wichtigere Bedürfnisse erfüllt als mein Programm aus Kindertagen, aber die Befriedigung, die ich daraus gewinne, ist immer noch die gleiche.
Zielgruppe
Dieses Buch soll Sie so schnell wie möglich mit Python vertraut machen, sodass Sie eigene Programme schreiben können – beispielsweise Spiele, Datenvisualisierungen und Webanwendungen –, Ihnen aber auch Grundkenntnisse in Programmierung vermitteln, die Ihnen auch bei der Verwendung anderer Sprachen von Nutzen sind. Es richtet sich an Leser aller Altersgruppen, die noch nie in Python oder überhaupt noch nie programmiert haben. Wenn Sie die Grundlagen der Programmierung schnell erlernen wollen, sodass Sie sich interessanten Projekten zuwenden können, und wenn Sie Ihre neu erworbenen Kenntnisse an praxisnahen Problemen erproben wollen, so ist dies das richtige Buch für Sie. Es ist auch ideal für Lehrer der Sekundarstufe geeignet, die ihren Schülern eine projektbezogene Einführung in die Programmierung geben wollen. Wenn Sie einen Hochschulkurs besuchen und sich eine benutzerfreundlichere Einführung in Python wünschen als mit den dort behandelten Texten, kann Ihnen dieses Buch auch helfen, in diesem Kurs besser zurechtzukommen.
Lernstoff
Dieses Buch soll Sie zu einem guten Programmierer im Allgemeinen und zu einem guten Python-Programmierer im Besonderen machen. Während ich Ihnen eine solide Grundlage in allgemeinen Programmierprinzipien gebe, eignen Sie sich auch gute Programmiergewohnheiten an. Nachdem Sie dieses Buch durchgearbeitet haben, sind Sie bereit, sich fortgeschrittenen Python-Techniken zuzuwenden, und können auch andere Programmiersprachen leichter erlernen.
Im ersten Teil dieses Buches lernen Sie grundlegende Programmierprinzipien kennen und erfahren, wie Sie Python-Programme schreiben. Diese Prinzipien sind die gleichen, die Sie auch bei fast allen anderen Programmiersprachen befolgen müssen. Sie lernen, welche verschiedenen Arten von Daten es gibt, wie Sie sie in Listen und Dictionaries speichern und wie Sie solche Zusammenstellungen von Daten rationell abarbeiten. Außerdem erfahren Sie, wie Sie mit while-Schleifen und if-Anweisungen dafür sorgen, dass je nachdem, welche Umstände vorliegen, unterschiedliche Codeblöcke ausgeführt werden, was eine wichtige Grundlage für die Automatisierung von Vorgängen ist.
Sie lernen, wie Sie Eingaben von Benutzern entgegennehmen, um Ihre Programme interaktiv zu machen; wie Sie die Programme so lange am Laufen halten, wie der Benutzer es wünscht; wie Sie Funktionen erstellen, um Teile Ihrer Programme wiederverwenden zu können, sodass Sie einen Codeblock für eine bestimmte Funktion nur einmal schreiben müssen und dann so oft ausführen können, wie Sie wollen; wie Sie dieses Prinzip mithilfe von Klassen auf komplexere Verhaltensweisen ausdehnen, sodass relativ einfache Programme auf viele verschiedene Situationen reagieren können; und wie Sie dafür sorgen, dass Ihre Programme mit auftretenden Fehlern umgehen können. Nachdem Sie all diese Grundlagen gründlich durchgearbeitet haben, schreiben Sie kurze Programme, um genau definierte Probleme zu lösen. Schließlich unternehmen Sie auch einen ersten Schritt auf dem Weg zum fortgeschrittenen Anfänger, indem Sie Tests für Ihren Code schreiben, sodass Sie Ihre Programme weiterentwickeln können, ohne befürchten zu müssen, dabei Fehler einzuführen. Alles, was Sie in Teil I lernen, bereitet Sie darauf vor, umfangreiche, anspruchsvolle Projekte durchzuführen.
In Teil II wenden Sie das, was Sie in Teil I gelernt haben, in drei großen Projekten an. Sie können diese Projekte in der Reihenfolge angehen, die Ihnen am besten liegt. Im ersten Projekt (Kapitel 12 bis 14) erstellen Sie ein stark an Space Invaders angelehntes Ballerspiel namens Alien Invasion mit Levels von immer höherem Schwierigkeitsgrad. Wenn Sie dieses Projekt durchgearbeitet haben, sind Sie gut gerüstet, um eigene 2D-Spiele zu entwickeln.
Im zweiten Projekt (Kapitel 15 bis 17) geht es um Datenvisualisierung. Datenforscher versuchen, die Unmengen an Informationen, die ihnen zur Verfügung stehen, zu deuten, indem sie verschiedene Visualisierungstechniken darauf anwenden. In diesen Kapiteln arbeiten Sie mit Datenmengen, die Sie durch Code erzeugen, aus Onlinequellen herunterladen oder automatisch von Ihren Programmen herunterladen lassen. Nachdem Sie dieses Projekt durchgearbeitet haben, können Sie eigene Programme schreiben, die große Datenmengen durchforsten und grafische Darstellungen der darin gespeicherten Informationen erstellen.
Im dritten Projekt (Kapitel 18 bis 20) richten Sie eine kleine Webanwendung namens Learning Log ein, mit der es möglich ist, ein Tagebuch über Erlerntes zu einem bestimmten Thema zu führen. Sie erfahren hier, wie Sie getrennte Tagebücher für unterschiedliche Fachgebiete führen und wie Sie anderen Benutzern gestatten, ein Konto anzulegen und ihre eigenen Tagebücher zu schreiben. Außerdem lernen Sie, das Projekt öffentlich bereitzustellen, sodass es überall online zugänglich ist.
Onlinematerial
Das gesamte Zusatzmaterial zu diesem Buch finden Sie online auf http://www.dpunkt.de/python3crashcourse und http://ehmatthes.github.io/pcc_2e/ (auf Englisch). Dazu gehört Folgendes:
